DE3215983C2 - - Google Patents
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- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
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Description
Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung einer Analyseneinheit mit
- a) einem lichtdurchlässigen und flüssigkeitsundurchlässigen Träger;
- b) mindestens einer Reagenzschicht aus einem hydrophilen Kolloid mit mindestens einem Reagenz, das mit einem in einer Flüssigkeitsprobe enthaltenen Bestandteil zu reagieren vermag und
- c) mindestens einer Ausbreitschicht, die auf der Reagenzschicht auf der dem Schichtträger abgewandten Seite angeordnet ist, sowie eine danach hergestellte Analyseneinheit.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Analyseneinheit läßt
sich im Rahmen von Tests eine quantitative Analyse spezieller
Bestandteile in einer biologischen Flüssigkeitsprobe
durchführen.
Es gibt zahlreiche Methoden zur Analyse von Verbindungen
oder Bestandteilen in Flüssigkeitsproben. Solche
Analysen werden beispielsweise mit Hilfe automatisch
und quantitativ arbeitender Analysengeräte durchgeführt.
Solche Analysengeräte werden häufig und mit großem Erfolg
in klinischen Testlaboratorien von Krankenhäusern
u. dgl. eingesetzt. Einem solchen automatisch arbeitenden
Analysengerät werden kontinuierlich Gemische aus
den zu untersuchenden Proben, Verdünnungsmitteln und
Analysenreagentien zugeführt und an Ort und Stelle
analysiert (vgl. US-PS 27 97 149).
Kontinuierlich und automatisch arbeitende Analysengeräte
der beschriebenen Art sind jedoch kompliziert und kostspielig
und erfordern eine Bedienung durch Fachpersonal.
Darüber hinaus erfordern die nach Durchführung des
Analysenvorgangs notwendigen mehrmaligen Waschvorgänge
einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand. Die bei
diesen Waschvorgängen anfallenden Waschwässer, die beseitigt
werden müssen, führen darüber hinaus zu einer
Umweltverschmutzung.
Im Gegensatz zu den beschriebenen Analysensystemen, in
denen Lösungen analysiert werden, gibt es auch trocken
arbeitende Analysensysteme. Hier handelt es sich beispielsweise
um Testpapiere oder -streifen, die in
trockener Form zur Verfügung stehen. Sie werden durch
Eintauchen eines absorptionsfähigen Trägers, z. B. von
Filterpapier, in eine Analysenreagenzlösung und anschließendes
Trocknen hergestellt (vgl. US-PS 30 60 373
und 30 61 523). Die Analyse mit Hilfe eines solchen
Teststreifens erfolgt durch Eintauchen desselben in
eine flüssige Probe des zu analysierenden Materials
und Herausnehmen des Teststreifens zur Ablesung der
Farb- oder Dichteänderung (auf dem Teststreifen). Die
Ablesung bzw. Bewertung erfolgt hierbei mit bloßem Auge
oder mit Hilfe eines Geräts, z. B. eines Densitometers.
Teststreifen der beschriebenen Art sind einfach zu handhaben
und von besonderem Vorteil, da sie augenblicklich
Testergebnisse liefern. Diese Teststreifen mit Reagentien
in einem absorptionsfähigen Träger sind jedoch mit
den verschiedensten Nachteilen behaftet, so daß ihre
Anwendung immer noch auf qualitative oder halbquantitative
Analysen beschränkt ist.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, wurde die aus der
US-PS 39 92 158 bekannte Analyseneinheit entwickelt.
Derartige Analyseneinheiten besitzen eine Reagenzschicht
mit Analysenreagentien und eine Verlaufschicht in Form
eines isotrop porösen, nicht-faserartigen Mediums, das
auf einen durchsichtigen Träger aufkaschiert ist.
Die Entwicklungsschicht der aus der US-PS 39 92 158 bekannten
Analyseneinheit ist jedoch so spröde und wenig
fest, daß ein hoher Ausschuß durch Bruch vorkommt.
Darüber hinaus können derartige Analyseneinheiten kaum
in gleichbleibender Qualität bereitgestellt werden.
Ferner ist es erforderlich, bei ihrer Herstellung die
Beschichtungsbedingungen genau einzustellen, da man im
Falle, daß die Beschichtungsbedingungen nicht genau
eingehalten werden, kein konstantes Porenvolumen, d. h.
keine konstante Porosität erreicht.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein einfaches
Verfahren zur Herstellung einer eine quantitative
Analyse ermöglichenden Analyseneinheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1
gekennzeichnete Verfahren gelöst.
Im folgenden wird eine Analyseneinheit gemäß der Erfindung
näher erläutert.
Als flüssigkeitsundurchlässiger, jedoch lichtdurchlässiger
Träger einer Analyseneinheit gemäß der Erfindung
kann jeder beliebige Träger verwendet werden, solange
er nur flüssigkeitsundurchlässig und lichtdurchlässig
ist. Die Träger können somit beispielsweise aus den
verschiedensten Polymeren, wie Celluloseacetat, Polyethylenterephthalat,
Polycarbonat oder Polystyrol, bestehen.
Die Dicke des Trägers kann beliebig gewählt
werden, vorzugsweise beträgt sie jedoch 50 bis etwa
250 µm.
Je nach dem Verwendungszweck kann die Trägeroberfläche
auf der zu beobachtenden Seite beliebig vorbehandelt
sein.
Die benötigte Reagenzschicht kann auf den Schichtträger
direkt oder über eine lichtdurchlässige Grundierung
(zur Verbesserung der Haftung zwischen der Reagenzschicht
und dem Schichtträger) aufgetragen sein.
Die Reagenzschicht enthält Reagentien zur Durchführung
einer quantitativen Reaktion mit den zu analysierenden
Bestandteilen und zur Ermöglichung einer quantitativen
Reaktion in der betreffenden Schicht.
Die Reagenzschicht enthält ein hydrophiles Kolloid als
Medium und ist schichtförmig auf einen Träger aufgetragen.
In dieser Ausgestaltung unterscheidet sich die
Analyseneinheit gemäß der Erfindung von den bekannten
Analyseneinheiten, bei denen ein Träger, wie Filterpapier,
mit Reagentien imprägniert ist. Bei den erfindungsgemäßen
Analyseneinheiten sind die Reagentien
gleichmäßig in der Reagenzschicht verteilt, wobei der
zusätzliche Vorteil erreicht wird, daß sich der Reagenzgehalt
frei steuern läßt. Zur Ausbildung der Regenzschicht
erfindungsgemäß geeignete hydrophile
Kolloide sind vorzugsweise natürlich vorkommende oder
synthetische makromolekulare Substanzen, insbesondere
Gelatinearten, Gelatinederivate, wie modifizierte
Gelatinesorten, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone
und dergleichen. Besonders bevorzugte hydrophile
Kolloide sind Gelatinederivate und Gelatine selbst.
Diese hydrophilen kolloidalen Substanzen sollten vorzugsweise
einen Quellungsgrad von etwa 150 bis etwa
500% aufweisen. Ihre (Film-)Stärke, die beliebig gewählt
werden kann, sollte jedoch mindestens etwa 5 µm
betragen.
Welche Reagentien der Reagenzschicht einverleibt werden,
hängt selbstverständlich von den zu analysierenden
Probeninhaltsstoffen und der zur Analyse dieser Stoffe
durchgeführten Analysenreaktion ab. Wenn die durchzuführende
Analysenreaktion zwei oder mehrere verschiedene
Reagentien erfordert, können diese entweder in
Form einer Mischung in derselben Reagenzschicht oder
getrennt in verschiedenen Schichten untergebracht werden.
Wie man hierbei im einzelnen vorgeht, ergibt sich
aus dem Mechanismus der jeweiligen Analysenreaktion,
so daß man die Reagenzschicht als Ganzes - solange
keine unerwünschten Störungen auftreten - beliebig
aufbauen kann.
Man kann jedoch die Reaktion zwischen zwei oder mehreren
Arten von Probeninhaltsstoffen auch in derselben
Reagenzschicht durchführen. Hierbei dürfen dann allerdings
die zwei oder mehreren Analysenreaktionen einander
nicht stören, so daß solche Analysenreaktionen
gewählt werden müssen, die bei der Bestimmung der gebildeten
Reaktionsprodukte einander nicht wechselseitig
beeinflussen.
Das Auftragen der Reagenzschicht auf den Träger kann
in üblicher bekannter Weise erfolgen. Wie bereits erwähnt,
können zwischen der Reagenzschicht und dem Träger
auch noch andere, die jeweils durchzuführende Analyse
nicht störende Schichten vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbreitschicht mit
Faserstruktur kann ein- oder mehrschichtig ausgebildet
sein und direkt oder indirekt auf der vorher auf den
Träger aufgetragenen Reagenzschicht aufliegen.
Der Zweck der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausbreitschicht
mit Faserstruktur besteht darin
- 1. ein konstantes Volumen einer Flüssigkeitsprobe gleichmäßig pro Flächeneinheit durch die Reagenzschicht zu verteilen,
- 2. Störstoffe oder -faktoren für die Analysenreaktionen in der Flüssigkeitsprobe zu entfernen und
- 3. einen Hintergrund zur Reflexion des bei der spektralphotometrischen Analyse gemessenen, durch den Träger hindurchtretenden Lichts zu liefern.
Eine Ausbreitschicht mit Faserstruktur kann sämtliche
drei genannten Funktionen erfüllen, die einzelnen
Funktionen können jedoch auch getrennt von Schichten
mit den jeweiligen Funktionen erfüllt werden.
Es ist ferner möglich, neben einer Schicht mit zwei der
drei Funktionen eine Schicht mit der restlichen dritten
Funktion vorzusehen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbreitschicht mit
Faserstruktur kann je nach dem angestrebten Erfolg beliebig
dick sein, zweckmäßigerweise beträgt ihre Dicke
etwa 30 bis etwa 600, vorzugsweise etwa 50 bis etwa
400 µm.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbreitschicht
mit Faserstruktur ist nicht gitter- oder gewebeartig
wie die Gebilde gemäß den JP-OS 6551/1978 und 1 64 356/1980.
Ferner ist ihre freie Porenfläche selbstverständlich
praktisch Null.
Zur Ausbildung der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausbreitschicht
mit Faserstruktur eignen sich natürlich
vorkommende Cellulosesorten und deren Derivate
sowie synthetische Fasern, z. B. solche aus Polyethylen,
Polypropylen, Polyamiden und dergleichen. Die betreffende
Schicht kann aus dreidimensional willkürlich miteinander
verschlungenen Fasern der verschiedensten Arten,
d. h. Natur- und/oder Kunstfasern, aufgebaut sein.
Zur Ausbildung der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausbreitschicht
mit Faserstruktur können gleiche oder
verschiedene Arten von Materialien beliebiger Größe
(allgemein 0,044 bis 0,295, zweckmäßigerweise etwa
0,048 bis 0,147, vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,074 mm)
verwendet werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten organischen makromolekularen
Polymeren mit reaktionsfähigen Gruppen
verstärken in erheblichem Maße vermittels ihrer reaktionsfähigen
Gruppen die Filmfestigkeit der Ausbreitschicht
mit Faserstruktur und durch chemische Bindung
der reaktionsfähigen Gruppen mit der darunterliegenden
Schicht auch die Haftungsfestigkeit. Die betreffende
Schicht behält folglich ihr Aussehen und ihre
Struktur auch gegenüber von außen her einwirkenden
physikalischen Kräften.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden organischen makromolekularen
Polymeren enthalten eine, zwei oder mehrere
Art(en) reaktionsfähiger Gruppen. Gegebenenfalls kann
eine chemische Bindung zwischen den reaktionsfähigen
Gruppen durch Erwärmen oder einen Katalysator begünstigt
werden. Organische makromolekulare Polymere
mit reaktionsfähigen Gruppen erhält man beispielsweise
durch Homo- oder Mischpolymerisation von Monomeren mit
reaktionsfähigen Gruppen oder deren Vorläufern. Makromolekulare
organische Polymere mit zwei oder mehreren
Arten reaktionsfähiger Gruppen erhält man beispielsweise
durch Mischpolymerisation von Monomeren mit unterschiedlichen
Arten reaktionsfähiger Gruppen oder deren
Vorläufern. Werden Monomere mit Vorläufern reaktionsfähiger
Gruppen eingesetzt, lassen sich diese beispielsweise
nach Bildung der organischen makromolekularen
Polymeren durch Nachbehandlung, z. B. Hydrolyse,
in organische makromolekulare Polymere mit reaktionsfähigen
Gruppen umwandeln. Erfindungsgemäß können etwa
0,1 bis etwa 30, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen
auf das organische makromolekulare Polymere, an
Monomereneinheiten mit reaktionsfähigen Gruppen vorhanden
sein.
Beispiele für Monomere mit reaktionsfähigen Gruppen
sind Monomere mit Epoxy-, Aziridyl-, Formyl-, Hydroxymethyl-,
Isocyanat-, Thiol- und/oder Carbamoylgruppen.
Monomere mit einer Epoxygruppe sind beispielsweise
Gycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Allylglycidylether,
4-Vinylcyclohexanmonoepoxid und dergleichen. Monomere
mit einer Aziridylgruppe sind beispielsweise
Aziridylethylmethacrylat, 1-Ethylensulfonylaziridin,
1-Ethylencarbonylaziridin, Aziridylethylacrylat und
dergleichen. Beispiele für Monomere mit einer Formylgruppe
sind Acrolein und Methacrolein. Monomere mit
einer Hydroxymethylgruppe sind beispielsweise
N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid,
N-Methyloldiacetonacrylamid und dergleichen. Beispiele
für Monomere mit einer Isocyanatgruppe sind Vinylisocyanat
und Allylisocyanat. Beispiele für Monomere mit
einer Thiolgruppe sind Vinylthiol, p-Thiolstyrol,
m-Thiolstyrol, Vinylbenzylthiol und Acetylderivate
hiervon. Monomere mit einer Carbamoylgruppe sind beispielsweise
Acrylamid, Methacrylamid, Maleinsäureamid,
Diacetonacrylamid und dergleichen.
Mit den Monomneren mit reaktionsfähigen Gruppen mischpolymerisierbare
sonstige Monomere können aus beliebigen
Monomeren bestehen, solange diese organische makromolekulare
Polymere liefern, die flüssigkeitundurchlässig
und nicht quellbar sind.
Typische Beispiele für Monomere mit verschiedenen reaktionsfähigen
Gruppen sind solche mit Epoxy-, Aziridyl-,
Hydroxylmethyl- oder Carbamoylgruppen einschließlich der genannten
Monomeren. Beispiele für Monomere mit sonstigen
reaktionsfähigen Gruppen sind Monomere mit Carboxylgruppen,
wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure,
Maleinsäure, Itaconsäurehalbester, Maleinsäurehalbester
u. dgl., Monomere mit Aminogruppen, z. B. Aminostyrol,
N,N-Dimethylaminoethylacrylat und N,N-Dimethylaminoethylacrylat,
Monomere mit Methoxygruppen, z. B.
Methoxyethylacrylat, Ethoxyethylacrylat, Methoxyethylmethacrylat
und Ethoxyethylmethacrylat, Monomere mit
einer Gruppe der Formel -COOC₄H₉(tert.), z. B. tert.-Butylacrylat
und tert.-Butylmethacrylat, Monomere mit
Ureidogruppen, z. B. Ureidoethylacrylat, Ureidoethylmethacrylat
und Ureidovinyläther, z. B. solche der Formel
CH₂=CHONRCONHR′, worin R für ein Wasserstoffatom
oder einen Methylrest steht und R′ ein Wasserstoffatom
oder eine kurzkettige Alkylgruppe, z. B. eine Methyl-
oder Ethylgruppe, darstellt, Monomere mit Hydroxylgruppen,
z. B. 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat,
2-Hydroxypropylmethacrylat und 2-Hydroxypropylacrylat,
Monomere mit Halogenethylsulfonylgruppen,
z. B. Chlorethylsulfonylethylmethacrylat und Bromethylsulfonylethylmethacrylat,
Monomere mit Vinylsulfonylgruppen,
z. B. Vinylsulfonylethylmethacrylat, Monomere
mit aktive Methylenreste enthaltenden Gruppen, z. B.
Acryloylaceton und Methacryloylaceton, sowie Monomere mit
Carboxymethoxymethylgruppen, z. B. N-Carboxymethoxymethylacrylamid
und N-Carboxymethoxymethylmethacrylamid.
Beispiele für mit den Monomeren mit reaktionsfähigen
Gruppen der beschriebenen Art bevorzugt mischpolymerisierbare
Monomere sind:
- (I) Verbindungen der allgemeinen Formel:
worin bedeuten:R¹ und R², die gleich oder verschieden sein können,
einen nicht-störenden Substituenten, z. B. ein Wasserstoff-
oder Halogenatom oder eine gegebenenfalls
substituierte, aminofreie Alkyl- oder Arylgruppe
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) und
R³ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine gegebenenfalls substituierte, aminofreie, aliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en).Beispiele für aliphatische oder aromatische Gruppen sind Alkyl-, Alkoxy-, Aryl- und Aryloxygruppen. Typische Beispiele für Monomere der angegebenen Formel sind Styrol, Vinyltoluol, Vinylbenzylchlorid und tert.-Butylstyrol. - (II) Verbindungen der allgemeinen Formel: CHR⁶=CR⁴-COOR⁵worin R⁶ die Bedeutung des Restes R¹ in der vorher angegebenen Formel besitzt, R⁴ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt und R⁵ eine Aryl-, Alkyl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe mit jeweils 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) darstellt.
- (III) Polymerisierbare, ungesättigte Nitrilmonomere, wie Acrylnitril und Methacrylnitril und
- (IV) teilchenvernetzende Monomere mit zwei durch Additionspolymerisation polymerisierbare Gruppen, wie Divinylbenzol, N,N-Methylen-bis-(acrylamid), Ethylendiacrylat und Ethylendimethacrylat.
Durch Mischpolymerisation einer geeigneten Kombination
dieser Monomeren mit den vorher genannten Monomeren mit
reaktionsfähigen Gruppen wird es möglich, die erfindungsgemäß
einzusetzenden organischen makromolekularen
Polymeren herzustellen. Die organische makromolekularen
Polymeren können, bezogen auf ihr Gewicht, diese
Monomereneinheiten in Mengen von 0 bis 99,5 Gew.-%
(I), (II) und (III) und 0 bis 109, insbesondere 0 bis
5 Gew.-% (IV) enthalten.
Typische Beispiele für organische makromolekulare Polymere
mit einer Art reaktionsfähiger Gruppen werden im
folgenden aufgeführt. Die Zahlen in eckigen Klammern
bedeuten die gewichtsprozentualen Anteile der bei der
Polymerisation verwendeten Monomeren.
(1-1) Poly(styrol/glycidylmethacrylat)-Mischpolymerisat
[90/10]
(1-2) Poly(styrol/methylacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [80/15/5]
(1-3) Poly(styrol/n-butylmethacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [75/15/10]
(1-4) Poly(styrol/vinylbenzylchlorid/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [80/10/10]
(1-5) Poly(styrol/divinylbenzolo/glycidylacylat)- Mischpolymerisat [90/2/8]
(1-6) Poly(p-vinyltoluol/glycidylmethacrylat)-Mischpolymerisat [90/10]
(1-7) Poly(methylmethacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [80/20]
(1-8) Poly(styrol/N,N-dimethylaminoethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [95/5]
(1-9) Poly(styrol/aziridylethylmethacrylat)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-10) Poly(styrol/methylacrylat/acrolein)-Mischpolymerisat [90/5/5]
(1-11) Poly(styrol/acrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-12) Poly(styrol/vinylthiol)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-13) Poly(styrol/methylolacrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-14) Poly(styrol/tert.-butylacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5]
(1-15) Poly(styrol/vinylisocyanat)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-16) Poly(methylacrylat/styrol/N-methylolacrylamid)- Mischpolymerisat [50/35/15]
(1-17) Poly(styrol/N,N-dimethylaminoethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [90/10]
(1-18) Poly(styrol/acrylsäure)-Mischpolymerisat [97/3]
(1-19) Poly(styrol/acrylamid)-Mischpolymerisat [97/3]
(1-20) Poly(p-vinyltoluol/tert.-butylacrylat)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-21) Poly(methylacrylat/methacrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-22) Poly(styrol/N-methylolacrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-23) Poly(p-vinylbenzylchlorid/N-methylolacrylamid)- Mischpolymerisat [96/4]
(1-24) Poly(styrol/itaconsäure)-Mischpolymerisat [98/2]
(1-25) Poly(styrol/tert.-butylacrylat)-Mischpolymerisat [92/8]
(1-26) Poly(methacrylat/styrol/acrolein)-Mischpolymerisat [30/65/5]
(1-27) Poly(methylmethacrylat/styrol/2-hydroxyethyl- methacrylat)-Mischpolymerisat [25/70/5]
(1-28) Poly(styrol/vinylsulfonylethylacrylat)-Mischpolymerisat [80/20]
(1-29) Poly(styrol/N,N-diethylaminomethylacrylat)- Mischpolymerisat [97,5/2,5]
(1-30) Poly(styrol/methylacrylat/acetoacetoxyethylacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5] und
(1-31) Poly(styrol/methacrylsäure)-Mischpolymerisat [95/5].
(1-2) Poly(styrol/methylacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [80/15/5]
(1-3) Poly(styrol/n-butylmethacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [75/15/10]
(1-4) Poly(styrol/vinylbenzylchlorid/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [80/10/10]
(1-5) Poly(styrol/divinylbenzolo/glycidylacylat)- Mischpolymerisat [90/2/8]
(1-6) Poly(p-vinyltoluol/glycidylmethacrylat)-Mischpolymerisat [90/10]
(1-7) Poly(methylmethacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [80/20]
(1-8) Poly(styrol/N,N-dimethylaminoethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [95/5]
(1-9) Poly(styrol/aziridylethylmethacrylat)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-10) Poly(styrol/methylacrylat/acrolein)-Mischpolymerisat [90/5/5]
(1-11) Poly(styrol/acrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-12) Poly(styrol/vinylthiol)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-13) Poly(styrol/methylolacrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-14) Poly(styrol/tert.-butylacrylat/glycidylmethacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5]
(1-15) Poly(styrol/vinylisocyanat)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-16) Poly(methylacrylat/styrol/N-methylolacrylamid)- Mischpolymerisat [50/35/15]
(1-17) Poly(styrol/N,N-dimethylaminoethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [90/10]
(1-18) Poly(styrol/acrylsäure)-Mischpolymerisat [97/3]
(1-19) Poly(styrol/acrylamid)-Mischpolymerisat [97/3]
(1-20) Poly(p-vinyltoluol/tert.-butylacrylat)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-21) Poly(methylacrylat/methacrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-22) Poly(styrol/N-methylolacrylamid)-Mischpolymerisat [95/5]
(1-23) Poly(p-vinylbenzylchlorid/N-methylolacrylamid)- Mischpolymerisat [96/4]
(1-24) Poly(styrol/itaconsäure)-Mischpolymerisat [98/2]
(1-25) Poly(styrol/tert.-butylacrylat)-Mischpolymerisat [92/8]
(1-26) Poly(methacrylat/styrol/acrolein)-Mischpolymerisat [30/65/5]
(1-27) Poly(methylmethacrylat/styrol/2-hydroxyethyl- methacrylat)-Mischpolymerisat [25/70/5]
(1-28) Poly(styrol/vinylsulfonylethylacrylat)-Mischpolymerisat [80/20]
(1-29) Poly(styrol/N,N-diethylaminomethylacrylat)- Mischpolymerisat [97,5/2,5]
(1-30) Poly(styrol/methylacrylat/acetoacetoxyethylacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5] und
(1-31) Poly(styrol/methacrylsäure)-Mischpolymerisat [95/5].
Beispiele für organische makromolekulare Polymere mit
zwei oder mehreren Arten von Monomereneinheiten mit
unterschiedlichen reaktionsfähigen Gruppen sind:
(2-1) Poly(styrol/glycidylmethacrylat/N,N-dimethyl-
aminoethylmethacrylat)-Mischpolymerisat [90/5/5]
(2-2) Poly(styrol/methacrylsäure/acrylamid)-Mischpolymerisat [95/2/3]
(2-3) Poly(styrol/N-methylolacrylamid/methoxyethylacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5]
(2-4) Poly(p-vinyltoluol/N-methylolacrylamid/acrylsäure)- Mischpolymerisat [90/8/2]
(2-5) Poly(methylmethacrylat/glycidylmethacrylat/tert.-butylacrylat)- Mischpolymerisat [80/10/10]
(2-6) Poly(styrol/p-vinylbenzylchlorid/acrylsäure/ ethylacrylat)-Mischpolymerisat [75/10/5/10]
(2-7) Poly(styrol/methacrolein/2-hydroxyethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5]
(2-8) Poly(styrol/acrolein/acetoacetoxyethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [85/5/10]
(2-9) Poly(styrol/N,N-dimethylaminoethylacrylat/vinylsulfonylethylmethacry-lat)- Mischpolymerisat [90/5/5] und
(2-10) Poly(p-vinyltoluol/aminostyrol/vinylsulfonylethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [85/10/5].
(2-2) Poly(styrol/methacrylsäure/acrylamid)-Mischpolymerisat [95/2/3]
(2-3) Poly(styrol/N-methylolacrylamid/methoxyethylacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5]
(2-4) Poly(p-vinyltoluol/N-methylolacrylamid/acrylsäure)- Mischpolymerisat [90/8/2]
(2-5) Poly(methylmethacrylat/glycidylmethacrylat/tert.-butylacrylat)- Mischpolymerisat [80/10/10]
(2-6) Poly(styrol/p-vinylbenzylchlorid/acrylsäure/ ethylacrylat)-Mischpolymerisat [75/10/5/10]
(2-7) Poly(styrol/methacrolein/2-hydroxyethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [90/5/5]
(2-8) Poly(styrol/acrolein/acetoacetoxyethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [85/5/10]
(2-9) Poly(styrol/N,N-dimethylaminoethylacrylat/vinylsulfonylethylmethacry-lat)- Mischpolymerisat [90/5/5] und
(2-10) Poly(p-vinyltoluol/aminostyrol/vinylsulfonylethylmethacrylat)- Mischpolymerisat [85/10/5].
Die erfindungsgemäß einsetzbaren organischen makromolekularen
Polymeren mit solchen reaktionsfähigen Gruppen
lassen sich nach den verschiedensten üblichen Polymerisationsverfahren
herstellen.
Typische Additionspolymerisationsverfahren sind beispielsweise
die Lösungspolymerisation (zur Bildung
hitzestabiler organischer makromolekularer Polymerer
bedient man sich geeigneter Fällmaßnahmen und in einigen
Fällen geeigneter Mahl- und Teilchenklassifiziermaßnahmen),
Suspensionspolymerisation (manchmal auch als
"Perlpolymerisation" bezeichnet), Emulsionspolymerisation,
Dispersionspolymerisation und Fällungspolymerisation;
vorzugsweise Suspensions- und Emulsionspolymerisation.
Die folgenden Herstellungsbeispiele sollen die Herstellung
von einigen erfindungsgemäß verwendbaren organischen
makromolekularen Polymeren näher erläutern.
Ein Monomerengemisch aus 90 Teilen Styrol, 10 Teilen
Glycidylmethacrylat und 3 Teilen 2,2′-Azobis-(2,4-
dimethylvaleronitril) sowie ein Polymerisationsanspringmittel
werden in 700 ml einer wäßrigen Lösung
mit 3 Gew.-% Tricalciumphosphat und 0,04 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat,
jeweils bezogen auf die
genannten Monomeren, eingetragen, wobei das Gemisch
mittels eines handelsüblichen Homogenisators mit
500 Upm gerührt wird. Nach beendeter Zugabe wird das
Gemisch etwa 30 min lang weitergerührt, bis die Teilchengröße
etwa 20 µm (bestimmt mittels eines Mikroskops)
angenommen hat. Danach wird das Gemisch in
einen mit einem üblichen Rührer vom Ankertyp, einem
Kühlrohr, einem Stickstoffeinlaß und einem Thermometer
ausgestattet Vierhalskolben überführt. Nachdem
die Rührgeschwindigkeit auf 200 Upm eingestellt worden
war, wird das Ganze 8 h lang unter einem Stickstoffgasstrom
bei einer Temperatur von 60°C auspolymerisiert.
Nach dem Abkühlen des Kolbeninhalts auf
Raumtemperatur wird das Tricalciumphosphat durch Zersetzung
mit verdünnter wäßriger Salzsäurelösung entfernt.
Das restliche Gemisch wird wiederholt mit Wasser
gewaschen. Nach dem Abfiltrieren des Polymeren
und Trocknen erhält man das organische makromolekulare
Polymere (1-1).
In einem mit einem Thermometer, einer Rühreinrichtung,
einem Kühlrohr und einem Stickstoffeinlaß ausgestatteten,
1000 ml fassenden Vierhalskolben werden 500 ml
entgastes, destilliertes Wasser, 5 ml eines handelsüblichen
oberflächenaktiven Mittels (Gehalt an wirksamen
Bestandteilen: 30%), 135 g Styrol und 15 g
Glycidylmethacrylat gefüllt, worauf das Gemisch unter
Einleiten von Stickstoff und unter Kühlen mit Wasser
mit 50 Upm gerührt wird. Danach wird die Innentemperatur
des Kolbens auf 60°C erhöht. Nunmehr werden gleichzeitig
wäßrige Lösungen von 1,3 g Kaliumpersulfat und
0,865 g Natriummetabisulfit in jeweils 20 ml entgastes
Wasser zugegossen. Schließlich wird das Ganze unter
Rühren mit einer Geschwindigkeit von 250 Upm bei einer
Innentemperatur des Kolbens von 60°C 6 h lang reagieren
gelassen. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemischs
auf Raumtemperatur und Abfiltrieren des Reaktionsprodukts
erhält man einen Latex des organischen
makromolekularen Polymeren (1-1) einer Viskosität von
5,5 mPas (ermittelt mit Hilfe eines Viskosimeters vom
Typ B) und eines Feststoffgehalts von 20%.
Ein Monomerengemisch aus 75 Teilen Styrol, 15 Teilen
n-Butylmethacrylat, 10 Teilen Glycidylmethacrylat und
3 Teilen 2,2′-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) sowie
ein Polymerisationsstartmittel werden in 700 ml
einer wäßrigen Lösung mit 2 Gew.-% Tricalciumphosphat
und 0,02 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat, jeweils
bezogen auf die genannten Monomeren, eingetragen, wobei
das Gemisch mit Hilfe eines handelsüblichen Homogenisators
mit 2000 Upm gerührt wird. Nach beendeter Zugabe
wird das Gemisch 30 min lang weitergerührt, bis
die Teilchengröße der Tröpfchen des Monomerengemischs
etwa 100 µm angenommen hat. Danach wird das Ganze entsprechend
Beispiel 1 polymerisiert und aufgearbeitet,
wobei letztlich das organische makromolekulare Polymere
(1-3) erhalten wird.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren organischen makromolekularen
Polymeren mit den reaktionsfähigen Gruppen
besitzen eine Einfriertemperatur (Tg) von 30°C oder
darüber, vorzugsweise von 40°C oder darüber. Unter dem
Ausdruck "Tg" ist diejenige Temperatur zu verstehen,
bei der das Polymere aus einem glasartigen Zustand in
einen kautschukartigen Zustand übergeht. Diese Temperatur
kann als Index für die Hitzestabilität des Polymeren
angesehen werden. Der Wert Tg eines Polymeren
wird nach der in "Techniques and Methods of Polymer
Evaluation", Band 1, Verlag Marcel Dekker, Inc., N. Y.
(1966) beschriebenen Methode bestimmt.
Zur Applikation des in Dispersionsverfahren vorliegenden
organischen makromolekularen Polymeren bei der Ausbildung
der erfindungsgemäß vorgesehenen Entwicklungsschicht
mit Faserstruktur kann man sich der verschiedensten
Methoden bedienen. So kann man sich beispielsweise
einer Lösung des organischen makromolekularen
Polymeren oder vorzugsweise einer Dispersion
in einem das Polymere nicht lösenden flüssigen Träger
bedienen. In letzterem Falle kommt das Polymere in
Form eines feinen Pulvers oder als Latex zum Einsatz.
Die eingesetzte Menge an organischem, makromolekularem
Polymeren ist nicht kritisch, vorzugsweise sollte diese
jedoch derart sein, daß ein merklicher Teil des durch
die dreidimensional miteinander vermengten Fasern gebildeten
Porenvolumens ungefüllt bleibt. Somit beträgt
das Gewicht an organischem, makromolekularem Polymeren
zweckmäßigerweise 0,005 bis 50, vorzugsweise 0,05 bis
30 Gew.-%, bezogen auf das Fasergewicht.
Selbstverständlich können auch mehrere verschiedene
Arten organischer makromolekularer Polymerer zum Einsatz
gelangen. Zweckmäßigerweise werden sie auch zusammen
mit hydrophilen kolloidalen Substanzen der genannten
Art zum Einsatz gebracht.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbreitschicht
mit Faserstruktur erhält man nach den verschiedensten
Beschichtungsverfahren. So kann man beispielsweise
die erfindungsgemäß einzusetzenden Fasern in einem
diese nicht lösenden flüssigen Träger dispergieren,
worauf das organische makromolekulare Polymere mit
den reaktionsfähigen Gruppen der beschriebenen Art
zugesetzt wird. Hierauf wird die erhaltene stabile
Faserdispersion auf einen Träger appliziert und dann
der flüssige Träger unter Ausbildung der Faserstruktur
entfernt.
Eine zur Herstellung der Ausbreitschicht mit Faserstruktur
geeignete Dispersion muß so lange stabil
sein, bis sie auf einen Träger aufgetragen bzw. appliziert
worden ist.
Zur Zubereitung solcher stabiler Dispersionen kann man
sich der verschiedensten Maßnahmen einzeln oder in
Kombination bedienen. Eine geeignete Maßnahme besteht
im Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels zu dem
flüssigen Träger, um eine bessere Verteilung und Stabilisierung
der Fasern in der Dispersion zu gewährleisten.
Verwendbare oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise
Octylphenoxypolyethoxyethanol und Nonylphenoxypolyglycidol.
Die oberflächenaktiven Mittel bzw. Netzmittel können,
bezogen auf das Gewicht des faserförmigen Materials, in
einer Menge von 0,005 bis 30, vorzugsweise von 0,05
bis 20 Gew.-%, zum Einsatz gelangen.
Andererseits kann man bei der Zubereitung stabiler
Dispersionen eine Beschallung, eine physikalische
Vermischung, Bewegungsmaßnahmen und eine Einstellung
des pH-Werts vornehmen. Werden diese Maßnahmen miteinander
kombiniert, kann man gegebenenfalls noch bessere
Ergebnisse erzielen.
Den flüssigen Träger solcher Dispersionen bildet in der
Regel eine wäßrige Flüssigkeit. Es eignen sich allerdings
auch sonstige flüssige Träger, z. B. organische
Flüssigkeiten, sofern die verwendeten Fasern in dem
Träger so weit unlöslich sind, daß ihr Faserstrukturcharakter
erhalten bleibt.
Geeignete flüssige Träger sind neben Wasser mit Wasser
mischbare organische Lösungsmittel, Gemische von Wasser
mit damit mischbaren organischen Lösungsmitteln und geeignete
mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel.
Beispiele für mit Wasser mischbare organische
Lösungsmittel sind niedrige Alkohole, d. h. Alkohole,
deren Alkylteil 1 bis 4 Kohlenstoffatom(e) aufweisen,
Aceton und Tetrahydrofuran. Mit Wasser nicht mischbare
Lösungsmittel sind beispielsweise niedrige Alkylester,
wie Ethylacetat, halogenierte organische Lösungsmittel
und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform,
Methylenchlorid und Tetrachlorkohlenstoff, sowie Kohlenwasserstofflösungsmittel,
wie aromatische Kohlenwasserstoffe,
z. B. Benzol, Toluol und Xylol, sowie aliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Decalin.
Eine erfindungsgemäße Analyseneinheit mit einer Ausbreitschicht
mit Faserstruktur kann verschieden
aufgebaut sein. So kann sie beispielsweise eine oder
mehrere Ausbreitschicht(en) mit Faserstruktur oder
andererseits eine geeignete Kombination einer Faserstruktur
aufweisenden Ausbreitschicht mit den verschiedensten
anderen funktionellen Schichten, reagenzhaltigen
Schichten und Bauteilen, wie Reagenzschicht,
Filtrationsschicht, Reflexionsschicht und Haftschicht
(vgl. US-PS 39 92 158), Strahlungsblockierschicht
(vgl. US-PS 40 42 335), Sperrschicht (vgl. US-PS
40 66 403), Aufzeichnungsschicht (vgl. US-PS 41 44 306),
eine Wanderung inhibierende Schicht (vgl. US-PS
41 66 093), Szinitillationsschicht (vgl. US-PS 41 27 499),
Fangschicht (vgl. JP-OS 90 859/1980) oder Bauteile in
Form eines zerstörbaren Behälters (vgl. US-PS 41 10 079)
aufweisen und je nach dem Vorhandensein oder Fehlen
solcher Schichten oder Bauteile den verschiedensten
Verwendungszwecken angepaßt werden.
Eine erfindungsgemäße Analyseneinheit mit Faserstruktur
aufweisender Ausbreitschicht kann einer sogen.
"Kalandrierbehandlung" unterworfen werden. Hierbei wird
sie durch ein Paar Druckwalzen laufengelassen, wobei
einerseits die Oberfläche der Ausbreitschicht flacher
gemacht wird und andererseits eine bessere optische
Reflexion erzielbar ist.
Bei Gebrauch einer Analyseneinheit gemäß der Erfindung
wird eine Flüssigkeitsprobe durch die Faserstruktur
aufweisende Ausbreitschicht der Reagenzschicht
zugeführt und die in der Reagenzschicht ablaufende
analytische Reaktion von der Seite des durchsichtigen
Trägers her beobachtet.
Auf eine Analyseneinheit gemäß der Erfindung werden etwa
5 bis etwa 50, zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa
20, vorzugsweise etwa 10 µl Flüssigkeitsprobe appliziert.
Die in einer Analyseneinheit gemäß der Erfindung ablaufende
analytische Reaktion kann je nach der durchzuführenden
Analyse beliebig gewählt werden. So kann eine
Analyseneinheit gemäß der Erfindung beispielsweise zur
Analyse biologischer Flüssigkeitsproben, z. B. zur
Analyse von Blut- oder Urinbestandteilen, eingesetzt
werden.
Durch geeignete Wahl der Analysenreagentien kann eine
Analyseneinheit gemäß der Erfindung für die verschiedensten
Analysen, z. B. zur Analyse von Glukose, Harnstoffstickstoff,
Ammoniak, Harnsäure, Cholesterintriglycerid,
Creatin, Creatinin, Bilirubin u. dgl. ausgestaltet
werden.
Eine erfindungsgemäße Analyseneinheit mit Faserstruktur
aufweisender Ausbreitschicht läßt sich durch Auftragen
nach dem Tauchverfahren, mittels eines Luftmessers,
durch Vorhangbeschichtung oder Extrusionsbeschichtung,
mit Hilfe eines Trichters (vgl. US-PS 26 81 294) herstellen.
Gegebenenfalls kann man sich hierbei auch zum
gleichzeitigem Auftrag von zwei oder mehreren Schichten
der aus der US-PS 27 61 791 und GB-PS 8 37 095 bekannten
Maßnahmen bedienen.
Erfindungsgemäße Analyseeinheiten lassen sich nicht nur
in der klinischen Chemie, sondern auch auf anderen Gebieten
chemischer Analysen zum Einsatz bringen. Unter Ausnutzung
der Fähigkeit, eine bestimmte Menge Flüssigkeit
innerhalb einer bestimmten Filmfläche festhalten zu
können, können darüber hinaus die erfindungsgemäßen
Analyseneinheiten auch anderen funktionellen Schichten,
z. B. den Schichten photographischer Aufzeichnungsmaterialien,
zugeordnet werden.
Erfindungsgemäße Analyseneinheiten eignen sich in
höchst vorteilhafter Weise zum klinischen Testen oder
Untersuchen von Körperfluiden, wie Blut, Blutserum,
Lymphe und Urin. Bei der Analyse von Blut wird insbesondere
üblicherweise Blutserum analysiert. Die
Analyseneinheit eignet sich jedoch auch zur Analyse
von Vollblut, Blutserum und Blutplasma.
Bei der Analyse von Vollblut kann erforderlichenfalls
eine Strahlungsblockierschicht oder eine sonstige
reflektierende Schicht vorgesehen werden, um mögliche
Störungen der zum Nachweis benutzten Strahlung durch
die Blutkörperchen zu vermeiden. Selbstverständlich
kann im Fall, daß eine direkte Beobachtung oder Untersuchung
der Farbe der Blutkörperchen gewünscht wird,
z. B. bei einer Hämoglobinanalyse, auf eine derartige
Reflexionsschicht verzichtet werden.
Nachdem sich bei Gebrauch einer erfindungsgemäßen
Analyseneinheit ein Analysenergebnis in Form einer
nachweisbaren Änderung eingestellt hat, wird dieses
Analysenergebnis je nach der erfolgten nachweisbaren
Änderung durch Reflexionsspektralphotometrie, Durchlässigkeitsspektralphotometrie,
Fluoreszenzspektralphotometrie
oder Szintillationszählung gemessen. Die
hierbei erhaltenen Meßwerte dienen unter Heranziehung
einer vorher aufgestellten Eichkurve zur Ermittlung
der unbekannten Menge der zu analysierenden Substanz.
Durch Ausnutzung der reaktionsfähigen Gruppen des in
der Faserstruktur aufweisenden Ausbreitschicht
einer erfindungsgemäßen Analyseneinheit enthaltenen
organischen makromolekularen Polymeren eignen sich erfindungsgemäße
Analyseneinheiten auch zur Durchführung
von Immunotests.
Da erfindungsgemäße Analyseeinheiten des geschilderten
Aufbaus weder ungleichmäßige Reagentienkonzentrationen
zulassen noch das sogen. "chromatographische Phänomen"
zeigen, eignen sie sich zuverlässig zur quantitativen
Analyse von Flüssigkeitsproben, insbesondere von Bestandteilen
biologischer Flüssigkeitsproben. Die
Analyse kann ohne Schwierigkeiten und rasch mit Hilfe
eines üblichen Spektralphotometers durchgeführt werden.
Diue Ausbildung der Faserstruktur aufweisenden Ausbreitschicht
kann bei einer Analyseneinheit gemäß
der Erfindung durch bloßes Auftragen und Trocknen
unter üblichen Bedingungen erfolgen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Auf einen durchsichtigen Poly(ethylenterephthalat)-
Träger einer Stärke von etwa 180 µm werden pro dm²
Trägerfläche 216 mg entionisierter Gelatine derart
aufgetragen, daß der nach dem Auftragen gebildete und
getrocknete Film eine Stärke von etwa 20 µm aufweist.
Auf die Gelatineschicht werden dann Faserdispersionen
der in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung aufgetragen,
wobei Prüflinge 1, 2, 3, 4, 5 und 6 erhalten
werden.
Zu Vergleichszwecken wird auf einem durchsichtigen
Poly(ethylenterephthalat)träger einer Stärke von
180 µm direkt ein handelsübliches Filterpapier zum
Haften gebracht (Vergleichsprüfling I). Zur Herstellung
eines Vergleichsprüflings (II) wird dasselbe
Filterpapier nach dem Imprägnieren mit einer 5%igen
wäßrigen Gelatinelösung und anschließendem Trocknen
direkt auf demselben Träger zum Haften gebracht.
Auf die erfindungsgemäßen Prüflinge 1, 2, 3, 4, 5 und
6 und die Vergleichsprüflinge (I) und (II) werden jeweils
10 µl einer wäßrigen Lösung des roten Farbstoffs
Brilliant Scarlet 3R aufgetropft. 7 Minuten später
werden von der Trägerseite her die Fleckendurchmesser
bestimmt.
Ferner wird zur Ermittlung des Unterschiedes ΔD zwischen
der Maximumdichte und der Minimumdichte innerhalb
jeden Flecks mit Hilfe eines handelsüblichen
photoelektrischen Densitometers und eines Grünfilters
(λmax = 546 nm) von der Trägerseite her die Reflexionsdichte
jeden Flecks ermittelt. Zur Ermittlung eines
Durchschnittswerts, der Maximum- und Minimumwerte des
Fleckendurchmessers und auch des maximalen ΔD innerhalb
der zehn Messungen werden die Messungen für jeden
Prüfling und Vergleichsprüfling zehnmal durchgeführt.
Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle II.
Aus Tabelle II geht hervor, daß bei den erfindungsgemäßen
Analyseneinheiten nur eine sehr geringe Änderung
im Fleckendurchmesser und ferner nur eine sehr geringe
Dichteverteilung im farbigen Bereich zu verzeichnen
sind.
Andererseits schwanken bei den Vergleichsprüflingen die
Fleckendurchmesser stark. Auch die Dichteverteilung innerhalb
des farbigen Bereichs ist starken Schwankungen
unterworfen.
Auf einen durchsichtigen Poly(ethylenterephthalat)träger
einer Stärke von 180 µm, der mit einer Haftschicht
versehen worden war, wird mit Hilfe einer Beschichtungsflüssigkeit,
deren pH-Wert mit 5%iger wäßriger
Natriumhydroxidlösung auf 7,0 eingestellt worden
war, eine Reagenzschicht mit, jeweils bezogen auf
1 dm² Trägerfläche, 240 (Einheiten) Glucoseoxidase, 0,0086 g
4-Aminoantipyrinhydrochlorid, 0,0065 g 1,7-Dihydroxynaphthalin,
180 (Einheiten) Peroxidase, 0,0022 g 5,5-Dimethyl-1,3-cyclohexadion,
0,0002 g 6-Amino-4,5-dihydroxy-2-methylpyrimidin,
0,0196 g 3,3-Dimethylglutarsäure und
0,196 g entionisierter Gelatine aufgetragen.
Auf die gebildete Reagenzschicht wird die Dispersion
1 von Beispiel 1 aufgetragen und -getrocknet, wobei
ein erfindungsgemäßer Prüfling 7 erhalten wird.
In entsprechender Weise wird auf die gebildete Reagenzschicht
die Dispersion 6 des Beispiels 1 aufgetragen
und getrocknet, wobei ein erfindungsgemäßer
Prüfling 8 erhalten wird.
Auf beide Analyseeinheiten werden verschiedene konzentrierte
wäßrige Lösungen mit 100 mg/dl, 150 mg/dl,
200 mg/dl, 250 mg/dl, 300 mg/dl bzw. 350 ml/dl und
künstliches Serum mit jeweils gleichen Mengen Glucose
aufgetropft. Nach 7-minütiger Inkubation bei 37°C
werden bei einer Wellenlänge von 490 nm die Dichtewerte
des gebildeten rötlich braunen Farbstoffs ermittelt.
Hierbei zeigt es sich, daß die Glucosedichte
zur Reflexionsdichte proportional ist.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung einer Analyseneinheit mit
- a) einem lichtdurchlässigen und flüssigkeitsundurchlässigen Träger;
- b) mindestens einer Reagenzschicht aus einem hydrophilen Kolloid mit mindestens einem Reagenz, das mit einem in einer Flüssigkeitsprobe enthaltenen Bestandteil zu reagieren vermag und
- c) mindestens einer Ausbreitschicht, die auf der Reagenzschicht auf dem dem Schichtträger abgewandten Seite angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbreitschicht durch
Auftragen einer Dispersion eines organischen makromolekularen
Polymeren mit reaktionsfähigen Gruppen und eines
faserförmigen Materials auf die dem Schichtträger abgewandte
Seite der Reagenzschicht gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zur Ausbildung der Ausbreitschicht verwendete
Dispersion ein organisches makromolekulares Polymeres
mit reaktionsfähigen Gruppen in einer Menge von
0,005 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das faserförmige Material,
enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die reaktionsfähigen Gruppen aus
Epoxy-, Aziridyl-, Formyl-, Hydroxymethyl-, Isocyanat-,
Thiol- und/oder Carbamoylgruppen bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das organische makromolekulare Polymere
aus einem Mischpolymeren aus mindestens
einem Monomeren mit reaktionsfähigen Gruppen und
mindestens einem Monomeren aus folgenden Gruppen:
- (I) Monomere der allgemeinen Formel:
worin bedeuten:
R¹ und R², die gleich oder verschieden sein können, jeweils einen nicht-störenden Substituenten, z. B. ein Wasserstoff- oder Halogenatom, oder eine gegebenenfalls substituierte, aminofreie Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) und
R³ ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine gegebenenfalls substituierte, aminofreie, aliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en); - (II) Monomere der allgemeinen Formel: CHR⁶ = CR⁴-COOR⁵worin R⁶ die Bedeutung von R¹ in Formel (I) besitzt, R⁴ für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe steht und R⁵ einem Aryl-, Alkyl-, Alkaryl- oder Aralkylrest mit jeweils bis zu 10 Kohlenstoffatomen entspricht;
- (III) polymerisierbare, ungesättigte Nitrilmonomere und
- (IV) teilchenvernetzende Monomere mit zwei durch Additionspolymerisation polymerisierbaren Gruppen,
bestehen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das organische makromolekulare
Polymere, bezogen auf sein Gewicht, 0,1 bis 30 Gew.-%
an dem Monomeren mit reaktionsfähigen
Gruppen enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das organische makromolekulare
Polymere, bezogen auf sein Gewicht, 0,5 bis 20 Gew.-%
an dem Monomeren mit reaktionsfähigen
Gruppen enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 4, daß das Mischpolymere
0,1 bis 30 Gew.-% an Monomeren mit
reaktionsfähigen Gruppen, 0 bis 99,5 Gew.-% an
Monomerem (I), 0 bis 99,5 Gew.-% an Monomerem (II),
0 bis 99,5 Gew.-% an Monomerem (III) und 0 bis
10 Gew.-% an Monomerem (IV) enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Ausbildung der Ausbreitschicht
verwendete Dispersion mindestens ein oberflächenaktives
Mittel enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Ausbildung der Ausbreitschicht
verwendete Dispersion 0,005 bis 30 Gew.-%,
bezogen auf das faserförmige Material, an mindestens
einem oberflächenaktiven Mittel enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das faserförmige Material zur Ausbildung der Ausbreitschicht
aus einer natürlich vorkommenden Cellulosesorte,
einem Derivat derselben, Polyethylen, Polypropylen
oder Polyamid besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausbreitschicht eine Stärke von 30 bis 600 µm
aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zur Ausbildung der Reagenzschicht verwendete
hydrophile Kolloid aus Gelatine, einem Gelatinederivat,
Polyvinylalkohol und/oder Polyvinylpyrrolidon besteht.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Träger und Reagenzschicht
weitere Schichten vorgesehen und/oder die Ausbreitschicht
mit anderen funktionellen Schichten kombiniert
werden.
14. Analyseeinheit mit
- a) einem lichtdurchlässigen und flüssigkeitsdurchlässigen Träger;
- b) mindestens einer Reagenzschicht aus einem hydrophilen Kolloid mit mindestens einem Reagenz, das mit einem in einer Flüssigkeitsprobe enthaltenen Bestandteil zu reagieren vermag, und
- c) mindestens einer Ausbreitschicht, die auf der Reagenzschicht auf der dem Schichtträger abgewandten Seite angeordnet ist,
hergestellt durch Auftragen einer Dispersion eines organischen
makromolekularen Polymeren mit reaktionsfähigen
Gruppen und eines faserförmigen Materials auf die
dem Schichtträger abgewandten Seite der Reagenzschicht.
15. Analyseneinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Träger und Reagenzschicht weitere
Schichten vorgesehen und/oder die Ausbreitschicht mit
anderen funktionellen Schichten kombiniert sind.
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